(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射光を照射する照射部と、
対象物により反射した前記照射光の反射光を受光する第１及び第２の受光部と、
前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を演算する演算部と、
を備え、
前記第１及び第２の受光部は、面状領域に沿う方向から入射する前記反射光を受光し、
前記第２の受光部と前記面状領域との距離は、前記第１の受光部と前記面状領域との距離よりも短く、
前記照射部は、第１の照射光強度分布を光強度分布形成領域に形成する第１の光源部と、前記第１の照射光強度分布とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布を前記光強度分布形成領域に形成する第２の光源部と、を含み、
前記第１の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の一端側から他端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であり、前記第２の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の前記他端側から前記一端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であることを特徴とする光学式検出装置。
【請求項２】
前記照射部は、前記面状領域と交差する交差方向において、前記第１の受光部と前記第２の受光部との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の受光部は、前記反射光を受光する受光素子と、前記反射光が前記受光素子に入射する方向を規制する入射光規制部と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式検出装置。
【請求項４】
前記照射部は、前記面状領域に向かう平面視において、照射方向に応じて強度が異なる前記照射光を放射状に照射し、
前記演算部は、前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記照射部に対して前記対象物が位置する方向を演算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学式検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学式検出装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
対象物の位置情報を検出する光学式検出方法であって、
面状領域に沿った光強度分布形成領域に、第１の照射光強度分布を形成するように第１の光源部が第１の照射光を照射する工程と、
前記光強度分布形成領域に、前記第１の照射光強度分布とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布を前記光強度分布形成領域に形成するように第２の光源部が第２の照射光を照射する工程と、
前記対象物に前記第１の照射光及び前記第２の照射光が照射されることにより生じた反射光を、前記面状領域に沿う方向から第１及び第２の受光部が受光する工程と、
前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を演算する工程と、
を含み、
前記第２の受光部と前記面状領域との距離は、前記第１の受光部と前記面状領域との距離より短く、
前記第１の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の一端側から他端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であり、前記第２の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の前記他端側から前記一端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であることを特徴とする光学式検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式検出装置、電子機器及び光学式検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、表示部の前面にタッチパネルが配置された位置検出機能付きの表示装置が用いられる。この表示装置によれば、ユーザーは、表示部に表示された画像を参照しながら、表示画像のアイコン等をポインティングすることで、情報を入力することが可能になる。このようなタッチパネルによる位置検出方式としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式などが知られている。
【０００３】
一方、投写型表示装置（プロジェクター）やデジタルサイネージ用の表示装置では、携帯電話やパーソナルコンピューターの表示装置に比べて、その表示エリアが広い。従って、これらの表示装置において、上述の抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを用いて位置検出を実現することは難しい。
投写型表示装置用の位置検出装置の従来技術としては、例えば特許文献１に開示される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４５０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の従来技術では、オブジェクト（対象物）の位置に応じてポインター（カーソル）を移動させるホバリング処理は容易にできるが、ホバリング処理とポイントの確定等を行うコマンド処理（決定動作）とを切り替えることが困難であった。
【０００６】
文字入力アプリケーションにおいては、コマンド処理とは、実際にオブジェクト（対象物）でなぞった位置に対応した画面上位置に文字を描画する処理（描画コマンド）に対応し、ホバリング処理とは、文字は描画せずに描画対象位置に対応する画面上位置にカーソルの移動のみを行う処理に対応する。
【０００７】
この２つの処理の切り替えが適切に行えないと、例えば、常時描画コマンドが実行されてしまい、一筆書きで文字を書き続けることになってしまい、文字と文字の間、もしくは、文字の中の隙間等を表現できない。また、常時ホバリング処理（カーソルの移動処理）のみが行われると、描画対象位置を把握できるだけで文字の描画は一切できない。
【０００８】
また、コマンド処理もホバリング処理も行われない状態（入力がない状態）を用いて、文字と文字の間を表現すること、つまりコマンド処理と無入力状態を切り替えることも考えられるが、この場合にはホバリング処理が行われないため、描画対象位置を認識できないという課題が生じる。
【０００９】
また、画面上のアイコンを選択・実行するアプリケーション（例えばファイラー等）においては、コマンド処理とはアイコンの実行コマンドに対応し、ホバリング処理は、アイコンの選択処理に対応する。この場合ではホバリング処理とコマンド処理との切り替えを適切に行えないと、ユーザーの意図するアイコンを適切に選択・実行できないという課題が生じる。
【００１０】
本発明の幾つかの態様によれば、対象物の位置情報を検出し、画像表示面等の面状領域と対象物との距離に応じてホバリング処理とコマンド処理との切り替えが可能な光学式検出装置、電子機器及び光学式検出方法等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
本発明の一態様の光学式検出装置は、照射光を照射する照射部と、対象物により反射した前記照射光の反射光を受光する第１及び第２の受光部と、前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を演算する演算部と、を備え、前記第１及び第２の受光部は、面状領域に沿う方向から入射する前記反射光を受光し、前記第２の受光部と前記面状領域との距離は、前記第１の受光部と前記面状領域との距離よりも短く、前記照射部は、第１の照射光強度分布を光強度分布形成領域に形成する第１の光源部と、前記第１の照射光強度分布とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布を前記光強度分布形成領域に形成する第２の光源部と、を含み、前記第１の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の一端側から他端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であり、前記第２の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の前記他端側から前記一端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であることを特徴とする。
本発明の一態様の光学式検出方法は、対象物の位置情報を検出する光学式検出方法であって、面状領域に沿った光強度分布形成領域に、第１の照射光強度分布を形成するように第１の光源部が第１の照射光を照射する工程と、前記光強度分布形成領域に、前記第１の照射光強度分布とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布を前記光強度分布形成領域に形成するように第２の光源部が第２の照射光を照射する工程と、前記対象物に前記第１の照射光及び前記第２の照射光が照射されることにより生じた反射光を、前記面状領域に沿う方向から第１及び第２の受光部が受光する工程と、前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を演算する工程と、を含み、前記第２の受光部と前記面状領域との距離は、前記第１の受光部と前記面状領域との距離より短く、前記第１の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の一端側から他端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であり、前記第２の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の前記他端側から前記一端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であることを特徴とする。
【００１２】
〔適用例１〕本適用例による光学式検出装置は、照射光を照射する照射部と、対象物に反射した前記照射光の反射光を受光する第１及び第２の受光部と、前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を演算する演算部と、を備え、前記第１及び第２の受光部は、面状領域に沿う方向から入射する前記反射光を受光し、前記第２の受光部と前記面状領域との距離は、前記第１の受光部と前記面状領域との距離よりも短い、ことを特徴とする。
【００１３】
上述の適用例によれば、第２の受光部は、対象物と面状領域との距離が短いときに反射光を受光する。また、第１の受光部は、対象物と面状領域との距離が長いときに反射光を受光する。従って、第１及び第２の受光部の受光結果に基づいて対象物と面状領域との距離を判別することができる。
【００１４】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記照射部は、前記面状領域と交差する交差方向において、前記第１の受光部と前記第２の受光部との間に配置されている、ことを特徴とする。
【００１５】
上述の適用例によれば、第１及び第２の受光部が対象物を検出可能な領域に対して一つの照射部で均等に照射光を照射することができる。
【００１６】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記第１及び第２の受光部は、前記反射光を受光する受光素子と、前記反射光が前記受光素子に入射する方向を規制する入射光規制部と、を含む、ことを特徴とする。
【００１７】
上述の適用例によれば、面状領域から近い領域での対象物による反射光を第２の受光部が受光したり、面状領域から遠い領域での対象物による反射光を第１受光部が受光したりすることを防止し、対象物の検出精度を高めることができる。
【００１８】
〔適用例４〕上述の適用例において、前記照射部は、前記面状領域に向かう平面視において、照射方向に応じて強度が異なる前記照射光を放射状に照射し、前記演算部は、前記第１及び第２の受光部の少なくとも一方の受光結果に基づいて、前記照射部に対して前記対象物が位置する方向を演算する、ことを特徴とする。
【００１９】
上述の適用例によれば、照射方向に応じて照射光の強度が異なるため、照射部に対する対象物の位置する方向によって反射光の受光強度が異なる。従って、反射光の受光強度に基づいて照射部に対する対象物の位置する方向を検出することができる。
【００２０】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記照射部は、第１の照射光強度分布を光強度分布形成領域に形成する第１の光源部と、前記第１の照射強度分布とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布を前記光強度分布形成領域に形成する第２の光源部と、を含み、前記第１の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の一端側から他端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布であり、前記第２の照射光強度分布は、前記光強度分布形成領域の前記他端側から前記一端側に向かうにつれて照射光の強度が低くなる強度分布である、ことを特徴とする。
【００２１】
上述の適用例によれば、第１の照射光強度分布による対象物の検出結果と、第２の照射光強度による対象物の検出結果との二通りの検出結果を得ることができる。これらの二通りの検出結果を比較することで、検出結果に含まれる環境光等の外乱光の影響を低減することができ、検出精度を高めることができる。
【００２２】
〔適用例６〕本適用例による電子機器は、上述の適用例における光学式検出装置を備える。
【００２３】
上述の適用例によれば、対象物を入力デバイスとして用いた場合に、画像表示面等の面状領域と対象物との距離に応じてホバリング処理とコマンド処理との切り替えが可能になり、ユーザーにとって使いやすいインターフェースを備える電子機器を実現することができる。
【００２４】
〔適用例７〕本適用例の光学式検出方法は、対象物の位置情報を検出する光学式検出方法であって、面状領域に沿っており、互いに対向する第１及び第２の面に挟まれた第１の領域に照射光を照射する工程と、前記第１の領域と前記面状領域との間に位置し、前記面状領域に沿っており、互いに対向する第３及び第４の面に挟まれた第２の領域に照射光を照射する工程と、前記第１及び第２の領域の少なくとも一方の領域にて前記対象物に反射した前記照射光の反射光を受光する工程と、前記反射光の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を演算する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
上述の適用例によれば、対象物と面状領域との距離が短いときには、第２の領域にて対象物に反射した反射光を受光する。また、対象物と面状領域との距離が長いときには、第１の領域にて対象物に反射した反射光を受光する。従って、第１及び第２の受光部の受光結果に基づいて対象物と面状領域との距離を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の光学式検出装置の構成例。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、受光部の構成例。
【図３】受光部の断面図。
【図４】受光部の配置例。
【図５】照射部の構成例。
【図６】コマンド処理とホバリング処理を切り替える際の対象物の移動を説明する図。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、座標情報検出の手法を説明する図。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、発光制御信号の信号波形例。
【図９】照射部の他の構成例。
【図１０】照射部の他の構成例。
【図１１】光学式検出装置を備える電子機器の構成例。
【図１２】光学式検出方法のフローチャートの一例。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２８】
（光学式検出装置の構成例）
図１に、光学式検出装置１００の基本的な構成例を示す。図１の光学式検出装置１００は、照射部１１０、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂ及び演算部１３０を含む。光学式検出装置１００には、光学式検出装置１００が検出した対象物１０の位置情報に基づいて所定の処理を行う処理装置２００が接続されている。なお、光学式検出装置１００は、処理装置２００を含む構成であってもよい。また、情報処理装置（例えばＰＣ等）により、演算部１３０や処理装置２００の機能が実現され、照射部１１０及び受光部１２０ａ、１２０ｂと、上記情報処理装置とが連動して動作することにより、光学式検出装置１００が実現されてもよい。
【００２９】
照射部１１０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を有する第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂを含み、発光素子が発光することにより照射光ＬＴを照射する。
第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂは、照射光ＬＴが指やペン等の対象物１０により反射することによる反射光ＬＲを受光する。
【００３０】
第２の受光部１２０ｂは、Ｚ方向（面状領域２０に交差する方向）において、照射部１１０の面状領域２０側である一方の側に位置し、第１の受光部１２０ａは、照射部１１０の他方の側に配置されている。
ここで、面状領域２０とは、例えば、情報処理装置のディスプレイの表示面、或いは投射型表示装置の投影面、或いはデジタルサイネージにおけるディスプレイ面などである。また、３次元ディスプレイやホログラフィー等による立体視において、立体画像が表示される仮想的な表示面であってもよい。図１に示す例では、面状領域２０はＸ−Ｙ平面に沿った面である。
対象物１０とは、光学式検出装置１００によって検出される物体であって、少なくとも照射光ＬＴを反射する性質を有する物体である。
【００３１】
演算部１３０は、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂの少なくとも一方の受光結果に基づいて、対象物１０のＺ方向での位置情報であるＺ位置情報を演算する。また、演算部１３０は、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂの発光量を制御することにより、対象物１０のＸ座標情報及びＹ座標情報をさらに演算してもよい。なお、演算部１３０によるＺ位置情報、Ｘ座標情報及びＹ座標情報の演算手法については後述する。
【００３２】
処理装置２００は、演算部１３０が演算した対象物１０のＺ位置情報に基づいて、コマンド処理（確定機能）とホバリング処理（浮遊機能）とを切り替える処理を行う。
【００３３】
図２（Ａ）、（Ｂ）に、受光部１２０ａ、１２０ｂの構成例を示す。なお、受光部１２０ａ、１２０ｂは構成が同じであるので、第１の受光部１２０ａを例示し説明する。
図２（Ａ）は、第１の受光部１２０ａの平面図である。第１の受光部１２０ａは、フォトダイオードやフォトトランジスターなどの受光素子１２１を含む。受光素子１２１は、配線基板１２３上に実装され、アルミニウム等の筐体（ケース）１２４内に設けられている。
【００３４】
また、図２（Ｂ）に示すように、第１の受光部１２０ａには、所定の角度から入射する光を受光素子１２１が受光するための入射光規制部１２２が設けられている。入射光規制部１２２は、例えば、スリット、ルーバーなどの光を選択的に通過させる部材である。本実施形態では、筐体１２４にスリットを設け入射光規制部１２２としている。
【００３５】
図３は第１の受光部１２０ａの断面図である。図３に示すように、本実施形態のスリットは、受光素子１２１の前方側に設けられている。また、スリットは、互いに対向するスリット面１２５ａ、１２５ｂを有する。このようにすることで、スリットを通過する光は、スリット面１２５ａ、１２５ｂにより規定される角度範囲から入射する光に規制される。そして、受光素子１２１は、スリットを透過した反射光ＬＲを受光する。
【００３６】
本実施形態では、スリット面１２５ａ、１２５ｂは、Ｘ−Ｙ平面に沿った面に設定している。従って、反射光ＬＲが受光素子１２１に入射する入射方向とＸ−Ｙ平面とが成す角度を制限することができる。すなわち受光素子１２１は、Ｙ−Ｚ平面での入射角度が所定の範囲内の入射光を受光する。
【００３７】
次に、図４を用いて、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂが受光する領域について説明する。
【００３８】
第１の受光部１２０ａが対象物１０の反射光ＬＲを受光することによって対象物１０を検出する領域として第１の検出領域３０ａが設定されている。同様に、第２の受光部１２０ｂが対象物１０の反射光ＬＲを受光することによって対象物１０を検出する領域として第２の検出領域３０ｂが設定されている。
【００３９】
ここで、検出領域３０ａ、３０ｂとは、具体的には、受光部１２０ａ、１２０ｂが反射光ＬＲを受光して対象物１０を検出することが可能であって、かつ、その検出精度について、許容できる範囲の精度が確保できる領域である。
【００４０】
第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂは、入射光規制部１２２によって、面状領域２０に沿う方向から入射する反射光ＬＲを受光し、面状領域２０に沿う方向と交差する方向から入射する反射光ＬＲは受光しない。
【００４１】
従って、図４に示すように、第１の検出領域３０ａは、面状領域２０に沿った領域となる。同様に、第２の検出領域３０ｂも、面状領域２０に沿った領域となる。第２の検出領域３０ｂは、第１の検出領域３０ａと面状領域２０との間に設定される。なお、第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂは、Ｚ方向の幅を有しており、第１の検出領域３０ａのＺ方向の幅は、第１の受光部１２０ａのスリット幅により規定され、第２の検出領域３０ｂのＺ方向の幅は、第２の受光部１２０ｂのスリット幅により規定される。例えば、第１の受光部１２０ａのスリット幅が広くなるにつれて、第１の検出領域３０ａのＺ方向の幅は広がる。
【００４２】
第１の検出領域３０ａは、所定の間隔で並ぶ第１の領域面３１、第２の領域面３２により規定される。なお、第１の領域面３１、第２の領域面３２とは、第１の受光部１２０ａが受光可能な領域と受光不可能な領域との境界に対応する面状領域２０に沿った面である。
また、第２の検出領域３０ｂは、所定の間隔で並ぶ第３の領域面３３、第４の領域面３４により規定され、第３の領域面３３、第４の領域面３４とは、第２の受光部１２０ｂが受光可能な領域と受光不可能な領域との境界に対応する面状領域２０に沿った面である。
【００４３】
なお、照射部１１０からは、少なくとも第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂに対して照射光ＬＴが出射される。
【００４４】
図４に示すように、照射部１１０は、Ｚ方向において、第１の受光部１２０ａと第２の受光部１２０ｂとの間に位置している。つまり、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂは、Ｘ方向に対する平面視において照射部１１０を挟み込むように配置される。従って、第２の受光部１２０ｂと面状領域２０との距離は、第１の受光部１２０ａと面状領域２０との距離よりも短くなっている。このように配置することで、第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂに対して、一つの照射部１１０で均等に照射光ＬＴを照射することができる。
【００４５】
なお、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂは、照射部１１０を通り面状領域２０に沿った平面に対して面対称に配置されることが好ましい。このようにすることで、面状領域２０に向かう平面視において第１の受光部１２０ａと第２の受光部１２０ｂとが重なる。従って、対象物１０及び照射部１１０に対する第１の受光部１２０ａの位置関係と、対象物１０及び照射部１１０に対する第２の受光部１２０ｂの位置関係とを揃えることができる。これにより、後述するＸ座標、Ｙ座標の演算における受光強度−方向変換の際に、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂそれぞれに対して共通の変換関数、変換テーブルを使用することができる。従って、複数の変換関数、変換テーブルを用意することなく、変換を行うことができる。
【００４６】
図５に、本実施形態の照射部１１０の構成例を示す。図５の構成例の照射部１１０は、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂと、ライトガイド１１２と、照射方向設定部１１３を含む。また反射シート１１６を含む。そして照射方向設定部１１３はプリズムシート１１４及びルーバーフィルム１１５を含む。
【００４７】
第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂが照射する光は、ユーザーの指やタッチペン等の対象物１０により効率的に反射される波長帯域の光や、外乱光となる環境光にあまり含まれない波長帯域の光であることが望ましい。具体的には、人体の表面での反射率が高い波長帯域の光である８５０ｎｍ付近の波長の赤外光や、環境光にあまり含まれない波長帯域の光である９５０ｎｍ付近の赤外光などである。
【００４８】
図５に示すようにライトガイド１１２の一端側に第１の光源部１１１ａが設けられる。またライトガイド１１２の他端側に第２の光源部１１１ｂが設けられる。ライトガイド１１２は、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂが発光した光源光を導光する導光部材である。ライトガイド１１２は、曲線形状になっており、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂからの光源光を曲線状の導光経路に沿って導光する。本実施形態のライトガイド１１２は、その中心角が１８０度の円弧形状になっているが、中心角が１８０度よりも小さい円弧形状であってもよい。ライトガイド１１２は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明な樹脂部材等により形成される。
【００４９】
ライトガイド１１２の内周側には反射シート１１６が設けられている。なお、ライトガイド１１２の内周側とは、円弧の中心側である。また、外周側とは、内周側に対して円弧の半径方向での反対側である。
反射シート１１６には、ライトガイド１１２からの光源光の出光効率を調整するための加工が施されている。加工手法としては、例えば、反射ドットを印刷するシルク印刷方式や、スタンパーやインジェクションで凹凸を付ける成型方式や、溝加工方式などの種々の手法を採用できる。
【００５０】
プリズムシート１１４とルーバーフィルム１１５とを含む照射方向設定部１１３は、ライトガイド１１２の外周側に沿って、円弧状に設けられ、ライトガイド１１２の外周側（外周面）に出射される光源光を受ける。
プリズムシート１１４は、ライトガイド１１２の外周側から低視角で出射される光源光の方向を、法線方向（半径方向）側に立ち上げて、出光特性のピークがプリズムシート１１４の円弧形状の法線方向になるように設定する。またルーバーフィルム１１５は、ルーバーフィルム１１５の円弧形状の法線方向以外の方向の光（低視角光）を遮光（カット）する。
【００５１】
上述のように照射部１１０を構成することにより、第１の光源部１１１ａが、ライトガイド１１２の一端側の光入射面に対して光源光を出射し、曲線形状（円弧形状）のライトガイド１１２の内周側から外周側へと向かう方向に照射方向が設定された照射光ＬＴ１を照射する。また、第２の光源部１１１ｂが、ライトガイド１１２の他端側の光入射面に対して光源光を出射し、曲線形状のライトガイド１１２の内周側から外周側へと向かう方向に照射方向が設定された照射光ＬＴ２を照射する。
【００５２】
即ち、ライトガイド１１２の外周側から出射される光源光の方向を、ライトガイド１１２の法線方向に沿った照射方向に設定（規制）する。これにより、ライトガイド１１２の内周側から外周側に向かう方向に、照射光ＬＴ１、ＬＴ２が放射状に照射されるようになる。
【００５３】
そして、照射光ＬＴ１が放射状に照射され、第１の照射光強度分布ＬＩＤ１が第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂに形成（設定）される。一方、第２の照射光ＬＴ２を放射状に照射され、第１の照射光強度分布ＬＩＤ１とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布ＬＩＤ２が第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂに形成される。
【００５４】
このように本実施形態の照射部１１０によれば、ライトガイド１１２の一端に第１の光源部１１１ａ、他端に第２の光源部１１１ｂを設け、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂを交互に点灯させることで、２つの照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２を形成することができる。具体的にはライトガイド１１２の一端側の強度が高くなる照射光強度分布ＬＩＤ１と、ライトガイド１１２の他端側の強度が高くなる照射光強度分布ＬＩＤ２を交互に形成することができる。
【００５５】
このような照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２を形成し、これらの照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２の照射光ＬＴによる対象物１０の反射光ＬＲを受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑え、より精度の高い対象物１０の検出が可能になる。即ち、外乱光に含まれる赤外成分を相殺することが可能になり、この赤外成分が対象物１０の検出に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。なお、外乱光に含まれる赤外成分の相殺の詳細については後述する。
【００５６】
次に、図６を用いて、演算部１３０におけるＺ位置情報の演算、処理装置２００におけるコマンド処理とホバリング処理の切り替え手法について説明する。
光学式検出装置１００の利用形態では、面状領域２０に対して文字等を描画するときには、指やペン等の対象物１０を面状領域２０に近づけてから描画動作を開始することを想定している。具体的には、ユーザーが描画動作を開始しようとするときには、図６に示したように、Ａ１、Ａ２、Ａ３の順に対象物１０（図６の例ではユーザーの指）を移動させると考えられる。
【００５７】
また、画面上のアイコンを選択・実行するアプリケーション（例えばファイラー等）においては、図６に示すＡ１、Ａ２、Ａ３の順に対象物１０を移動させて、アイコンを選択し実行すると考えられる。
【００５８】
ここで、Ａ１は、第１の受光部１２０ａも第２の受光部１２０ｂも受光しない状態である。Ａ２は、第２の受光部１２０ｂは受光せず、第１の受光部１２０ａのみが受光している状態である。Ａ３は、第１の受光部１２０ａと第２の受光部１２０ｂの両方が受光している状態である。
【００５９】
演算部１３０は第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂの受光結果から、対象物１０がＡ１〜Ａ３のうち、どの状態であるかを演算する。そして、処理装置２００はＡ１〜Ａ３のそれぞれの状態に応じて処理を切り替える。具体的には、Ａ１の状態では、光学式検出装置１００が対象物１０を検出していない状態であるため、処理は行わない。Ａ２の状態では、決定動作の途中の状態であると判断し、ホバリング処理を行う。Ａ３の状態では、決定動作が行われていると判断し、コマンド処理を行う。
【００６０】
なお、第１の受光部１２０ａは受光せず、第２の受光部１２０ｂのみが受光している場合は、装置の構成上考えにくいケースではあるが、面状領域２０に近い位置に対象物１０があるため、Ａ３の状態とみなし、コマンド処理を行うようにする。ただし、これに限定されるものではない。このようにすることで、コマンド処理とホバリング処理とを適切かつ自然に切り替えることが可能になる。
【００６１】
なお、ここでは、コマンド処理とは、コマンド決定及びコマンド実行の少なくとも一方の処理のことである。あるコマンドの内容に対応する処理が行われるということは、当該コマンドの決定の後に当該コマンドの実行が行われることに相当する。本実施形態においては、コマンドの決定のみが行われ、実行は時間的間隔があいた後に行われるようなケースにおいても、コマンド処理が行われたものとする。ただし、これに限定されず、コマンド実行が行われたことを持ってコマンド処理としてもかまわない。
【００６２】
これにより、本実施形態にかかる光学式検出装置１００において、対象物１０のＺ位置情報を用いて、コマンド処理（確定機能）とホバリング処理（浮遊機能）とを切り替えることが可能になる。よって、上述したような描画処理やアイコンの選択・実行処理等をスムーズに行うことが可能となり、ユーザーにとって使いやすいインターフェースを実現することができる。
【００６３】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態の光学式検出装置１００による座標情報演算の手法を説明する図である。
図７（Ａ）のＥ１は、図５の照射光強度分布ＬＩＤ１において、照射光ＬＴ１の照射方向の角度と、その角度での照射光ＬＴ１の強度との関係を示す図である。図７（Ａ）のＥ１では、照射方向が図７（Ｂ）のＤＤ１の方向（左方向）である場合に強度が最も高くなる。一方、ＤＤ３の方向（右方向）である場合に強度が最も低くなり、ＤＤ２の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向ＤＤ１から方向ＤＤ３への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニア（直線的）に変化している。なお図７（Ｂ）では、ライトガイド１１２の円弧形状の中心位置が、照射部１１０の配置位置ＰＥになっている。
【００６４】
また図７（Ａ）のＥ２は、図５の照射光強度分布ＬＩＤ２において、照射光ＬＴ２の照射方向の角度と、その角度での照射光ＬＴ２の強度との関係を示す図である。図７（Ａ）のＥ２では、照射方向が図７（Ｂ）のＤＤ３の方向である場合に強度が最も高くなる。一方、ＤＤ１の方向である場合に強度が最も低くなり、ＤＤ２の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向ＤＤ３から方向ＤＤ１への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニアに変化している。なお図７（Ａ）では照射方向の角度と強度の関係はリニアな関係になっているが、本実施形態はこれに限定されず、例えば双曲線の関係等であってもよい。
【００６５】
そして図７（Ｂ）に示すように、角度θの方向ＤＤＢに対象物１０が存在したとする。すると、第１の光源部１１１ａが発光することで照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した場合（Ｅ１の場合）には、図７（Ａ）に示すように、ＤＤＢ（角度θ）の方向に存在する対象物１０の位置での強度はＩＮＴａになる。一方、第２の光源部１１１ｂが発光することで照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した場合（Ｅ２の場合）には、ＤＤＢの方向に存在する対象物１０の位置での強度はＩＮＴｂになる。
【００６６】
従って、これらの強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めることで、対象物１０が位置する方向ＤＤＢ（角度θ）を特定できる。そして例えば後述する図８（Ａ）、（Ｂ）の手法により照射部１１０の配置位置ＰＥからの対象物１０の距離を求めれば、求められた距離と方向ＤＤＢとに基づいて対象物１０の位置を特定できる。或いは、後述する図９に示すように、照射部１１０として２個の照射部１１０ａ、１１０ｂを設け、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂの各照射部に対する対象物１０の方向ＤＤＢ１（θ１）、ＤＤＢ２（θ２）を求めれば、これらの方向ＤＤＢ１、ＤＤＢ２と第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂ間の距離ＤＳとにより、対象物１０の位置を特定できる。
【００６７】
対象物１０が位置する方向を特定するにあたっては、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂから対象物１０が位置する方向ＤＤＢを求めるための変換関数、変換テーブルを用いる。
変換関数は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂを変数として入力すると方向ＤＤＢを出力する関数である。図７（Ａ）に示すように、照射方向の角度変化に対して照射光の強度がリニアに変化する場合であれば、変換関数は線形関数で表される。
変換テーブルは、所定の強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂと所定の方向ＤＤＢとが対応付けられたテーブルである。変換テーブルは、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂと方向ＤＤＢとの関係を関数で表記することが困難な場合に効果的である。これらの変換関数、変換テーブルは、光学式検出装置１００の構成や特性に応じてあらかじめ取得しておく。
【００６８】
このような強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めるにあたって、本実施形態では、受光部１２０が、照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の対象物１０の反射光ＬＲ１（第１の反射光）を受光する。この時の反射光ＬＲ１の検出受光量をＧａとした場合に、このＧａが強度ＩＮＴａに対応するようになる。また受光部１２０が、照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の対象物１０の反射光ＬＲ２（第２の反射光）を受光する。この時の反射光ＬＲ２の検出受光量をＧｂとした場合に、このＧｂが強度ＩＮＴｂに対応するようになる。従って、検出受光量ＧａとＧｂの関係が求まれば、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係が求まり、対象物１０の位置する方向ＤＤＢを求めることができる。
【００６９】
例えば第１の光源部１１１ａの制御量（例えば電流量）、変換係数、放出光量を、各々、Ｉａ、ｋ、Ｅａとする。また第２の光源部１１１ｂの制御量（電流量）、変換係数、放出光量を、各々、Ｉｂ、ｋ、Ｅｂとする。すると下式（１）、（２）が成立する。
Ｅａ＝ｋ・Ｉａ      （１）
Ｅｂ＝ｋ・Ｉｂ      （２）
【００７０】
また第１の光源部１１１ａからの光源光（第１の光源光）の減衰係数をｆａとし、この光源光に対応する反射光ＬＲ１の検出受光量をＧａとする。また第２の光源部１１１ｂからの光源光（第２の光源光）の減衰係数をｆｂとし、この光源光に対応する反射光ＬＲ２の検出受光量をＧｂとする。すると下式（３）、（４）が成立する。
Ｇａ＝ｆａ・Ｅａ＝ｆａ・ｋ・Ｉａ          （３）
Ｇｂ＝ｆｂ・Ｅｂ＝ｆｂ・ｋ・Ｉｂ          （４）
従って、検出受光量Ｇａ、Ｇｂの比は下式（５）のように表せる。
Ｇａ／Ｇｂ＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）  （５）
【００７１】
ここでＧａ／Ｇｂは、受光部１２０での受光結果から特定することができ、Ｉａ／Ｉｂは、演算部１３０の制御量から特定することができる。そして図７（Ａ）の強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂと減衰係数ｆａ、ｆｂとは一意の関係にある。例えば減衰係数ｆａ、ｆｂが小さな値となり、減衰量が大きい場合は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが小さいことを意味する。一方、減衰係数ｆａ、ｆｂが大きな値となり、減衰量が小さい場合は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが大きいことを意味する。従って、上式（５）から減衰率の比ｆａ／ｆｂを求めることで、対象物１０の方向、位置等を求めることが可能になる。
【００７２】
より具体的には、一方の制御量ＩａをＩｍに固定し、検出受光量の比Ｇａ／Ｇｂが１になるように、他方の制御量Ｉｂを制御する。例えば第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂを逆相で交互に点灯させる制御を行い、検出受光量の波形を解析し、検出波形が観測されなくなるように（Ｇａ／Ｇｂ＝１になるように）、他方の制御量Ｉｂを制御する。そして、この時の他方の制御量Ｉｂ＝Ｉｍ・（ｆａ／ｆｂ）から、減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めて、対象物１０の方向、位置等を求める。
【００７３】
また下式（６）、（７）のように、Ｇａ／Ｇｂ＝１になると共に制御量ＩａとＩｂの和が一定になるように制御してもよい。
Ｇａ／Ｇｂ＝１        （６）
Ｉｍ＝Ｉａ＋Ｉｂ      （７）
上式（６）、（７）を上式（５）に代入すると下式（８）が成立する。
Ｇａ／Ｇｂ＝１＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）
＝（ｆａ／ｆｂ）・{（Ｉｍ−Ｉｂ）／Ｉｂ}    （８）
上式（８）より、Ｉｂは下式（９）のように表される。
Ｉｂ＝{ｆａ／（ｆａ＋ｆｂ）}・Ｉｍ    （９）
ここでα＝ｆａ／（ｆａ＋ｆｂ）とおくと、上式（９）は下式（１０）のように表され、減衰係数の比ｆａ／ｆｂは、αを用いて下式（１１）のように表される。
Ｉｂ＝α・Ｉｍ                （１０）
ｆａ／ｆｂ＝α／（１−α）    （１１）
【００７４】
従って、Ｇａ／Ｇｂ＝１になると共にＩａとＩｂの和が一定値Ｉｍになるように制御すれば、そのときのＩｂ、Ｉｍから上式（１０）によりαを求め、求められたαを上式（１１）に代入することで、減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めることができる。これにより、対象物１０の方向、位置等を求めることが可能になる。そしてＧａ／Ｇｂ＝１になると共にＩａとＩｂの和が一定になるように制御することで、外乱光の影響等を相殺することが可能になり、検出精度の向上を図れる。
【００７５】
次に本実施形態の光学式検出装置１００を用いて対象物１０の座標情報を検出する手法の一例について説明する。図８（Ａ）は、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂの発光制御についての信号波形例である。信号ＳＬＳ１は、第１の光源部１１１ａの発光制御信号であり、信号ＳＬＳ２は、第２の光源部１１１ｂの発光制御信号であり、これらの信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２は逆相の信号になっている。また信号ＳＲＣは受光信号である。
【００７６】
例えば第１の光源部１１１ａは、信号ＳＬＳ１がＨレベルの場合に点灯（発光）し、Ｌレベルの場合に消灯する。また第２の光源部１１１ｂは、信号ＳＬＳ２がＨレベルの場合に点灯（発光）し、Ｌレベルの場合に消灯する。従って図８（Ａ）の第１の期間Ｔ１では、第１の光源部１１１ａと第２の光源部１１１ｂが交互に点灯するようになる。即ち第１の光源部１１１ａが点灯している期間では、第２の光源部１１１ｂは消灯する。これにより図５に示すような照射光強度分布ＬＩＤ１が形成される。一方、第２の光源部１１１ｂが点灯している期間では、第１の光源部１１１ａは消灯する。これにより図５に示すような照射光強度分布ＬＩＤ２が形成される。
【００７７】
このように演算部１３０は、第１の期間Ｔ１において、第１の光源部１１１ａと第２の光源部１１１ｂを交互に発光（点灯）させる制御を行う。そしてこの第１の期間Ｔ１において、光学式検出装置１００（照射部１１０）から見た対象物１０の位置する方向が検出される。具体的には、例えば上述した式（６）、（７）のようにＧａ／Ｇｂ＝１になると共に制御量ＩａとＩｂの和が一定になるような発光制御を、第１の期間Ｔ１において行う。そして図７（Ｂ）に示すように対象物１０の位置する方向ＤＤＢを求める。例えば上式（１０）、（１１）から減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求め、図７（Ａ）、（Ｂ）で説明した手法により対象物１０の位置する方向ＤＤＢを求める。
【００７８】
そして第１の期間Ｔ１に続く第２の期間Ｔ２では、受光部１２０での受光結果に基づいて照射部１１０から対象物１０までの距離（方向ＤＤＢに沿った方向での距離）を検出する。そして、検出された距離と、対象物１０の方向ＤＤＢとに基づいて、対象物１０の位置を検出する。即ち図８（Ｂ）において、照射部１１０の配置位置ＰＥから対象物１０までの距離と、対象物１０の位置する方向ＤＤＢを求めれば、対象物１０のＸ、Ｙ座標位置を特定できる。
【００７９】
具体的には図８（Ａ）では、発光制御信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２による第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂの発光タイミングから、受光信号ＳＲＣがアクティブになるタイミング（反射光ＬＲを受光したタイミング）までの時間Δｔを検出する。即ち、第１の光源部１１１ａ、第２の光源部１１１ｂからの光が対象物１０に反射されて受光部１２０で受光されるまでの時間Δｔを検出する。この時間Δｔを検出することで、光の速度は既知であるため、対象物１０までの距離を検出できる。即ち、光の到達時間のずれ幅（時間）を測定し、光の速度から距離を求める。このように、光源の点灯タイミングと受光タイミングの時間のずれから距離を求め、これと角度結果を併せることで、対象物１０の位置を特定できる。
【００８０】
なお、光の速度はかなり速いため、電気信号だけでは単純な差分を求めて時間Δｔを検出することが難しいという問題もある。このような問題を解決するためには、図８（Ｂ）に示すように発光制御信号の変調を行うことが望ましい。ここで図８（Ｂ）は、制御信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２の振幅により光の強度（電流量）を模式的に表している模式的な信号波形例である。
【００８１】
具体的には図８（Ｂ）では、例えば公知の連続波変調のＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）方式で距離を検出する。この連続波変調ＴＯＦ方式では、一定周期の連続波で強度変調した連続光を用いる。そして、強度変調された光を照射すると共に、反射光を、変調周期よりも短い時間間隔で複数回受光することで、反射光の波形を復調し、照射光と反射光との位相差を求めることで、距離を検出する。なお図８（Ｂ）において制御信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２のいずれか一方に対応する光のみを強度変調してもよい。また図８（Ｂ）のようなクロック波形ではなく、連続的な三角波やＳｉｎ波で変調した波形であってもよい。また、連続変調した光としてパルス光を用いるパルス変調のＴＯＦ方式で、距離を検出してもよい。距離検出手法の詳細については例えば特開２００９−８５３７号公報などに開示されている。
【００８２】
（変形例）
図９に、本実施形態の照射部１１０の変形例を示す。図９では、照射部１１０として第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂが設けられる。これらの第１の照射部１１０ａと第２の照射部１１０ｂは、Ｘ−Ｙ平面に沿った方向において所定の距離ＤＳだけ離れて配置される。例えば、図１のＸ方向に沿って距離ＤＳだけ離れて配置される。
【００８３】
第１の照射部１１０ａは、照射方向に応じて強度が異なる第１の照射光を放射状に出射する。第２の照射部１１０ｂは、照射方向に応じて強度が異なる第２の照射光を放射状に出射する。受光部１２０ａ（１２０ｂ）は、第１の照射部１１０ａからの第１の照射光が対象物１０に反射されることによる第１の反射光と、第２の照射部１１０ｂからの第２の照射光が対象物１０に反射されることによる第２の反射光を受光する。
【００８４】
演算部１３０は、第１の反射光の受光結果に基づいて、第１の照射部１１０ａに対する対象物１０の方向を第１の方向ＤＤＢ１（角度θ１）として検出する。また第２の反射光の受光結果に基づいて、第２の照射部１１０ｂに対する対象物１０の方向を第２の方向ＤＤＢ２（角度θ２）として演算する。そして、第１の方向ＤＤＢ１（θ１）及び第２の方向ＤＤＢ２（θ２）と、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂの間の距離ＤＳとに基づいて、対象物１０の位置を求める。図９の変形例によれば、図８（Ａ）、（Ｂ）のように照射部１１０（光学式検出装置１００）と対象物１０との距離を求めなくても、対象物１０の位置を検出できるようになる。
【００８５】
なお、受光部１２０ａ（１２０ｂ）の配置位置は、図９に示す構成に限定されない。例えば、図１０に示すように、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂの配置位置ＰＥ１、ＰＥ２それぞれに受光部１２０ａ（１２０ｂ）が設けられる構成としてもよい。
このようにすることで、対象物１０が再帰反射材のように光の入射角と反射角とが等しくなる物体である場合であっても、精度良く対象物１０の位置を検出することができる。
【００８６】
（電子機器の構成例）
図１１に本実施形態の光学式検出装置１００を用いた電子機器４００（表示装置）の基本的な構成例を示す。図１１は本実施形態の光学式検出装置１００を、液晶プロジェクター或いはデジタル・マイクロミラー・デバイスと呼ばれる投写型表示装置（プロジェクター）に適用した場合の例である。
【００８７】
本実施形態の電子機器４００は、光学式検出装置１００、処理装置２００及び画像投射装置３００（画像生成装置）を含む。画像投射装置３００は、筺体の前面側に設けられた投射レンズから、面状領域２０である表示部の表示面に向けて画像表示光を拡大投射する。具体的には画像投射装置３００は、画像の表示光を生成して、投射レンズを介して表示面に向けて出射する。これにより表示面に画像が表示されるようになる。
【００８８】
図１１に示す構成例では、照射部として第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂが配置される。第１の照射部１１０ａと第２の照射部１１０ｂは、表示面に沿った方向において所定の距離ＤＳだけ離れている。具体的には、Ｘ方向に距離ＤＳだけ離れている。上述したように、第１の照射部１１０ａは、照射方向に応じて強度が異なる第１の照射光ＬＴを表示面に沿って放射状に照射し、第２の照射部１１０ｂは、照射方向に応じて強度が異なる第２の照射光ＬＴを表示面に沿って放射状に照射する。
【００８９】
第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂは、照射光ＬＴがユーザーの指やタッチペンなどの対象物１０により反射することによる反射光ＬＲを受光する。図４に示すように、第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂは、表示面（面状領域２０）の前方側（Ｚ方向側）に表示面に沿って設定される。
また、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂは、Ｘ方向において、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂの間に位置しており、図１１の構成例では中間に位置している。また、Ｚ方向（表示面に交差する方向）において、第２の受光部１２０ｂは、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂの面状領域２０側である一方側に位置しており、第１の受光部１２０ａは、他方側に位置している。つまり、Ｚ方向において、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂは、第１の受光部１２０ａと第２の受光部１２０ｂとの間に位置している。
【００９０】
なお、第１の受光部１２０ａと第２の受光部１２０ｂは、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂを通り表示面に沿った平面に対して面対称に配置されるのが好ましい。このように配置されることにより、対象物１０、第１の照射部１１０ａ及び第２の照射部１１０ｂに対する第１の受光部１２０ａの位置関係と、対象物１０、第１の照射部１１０ａ及び第２の照射部１１０ｂに対する第２の受光部１２０ｂの位置関係とを揃えることができる。従って、対象物１０が位置する方向が変化した際の、第１の受光部１２０ａの受光強度の変化と、第２の受光部１２０ｂの受光強度の変化とが同様になる。これにより、Ｘ座標、Ｙ座標演算の際の受光強度−方向変換において、第１の受光部１２０ａと第２の受光部１２０ｂとで同じ変換関数、変換テーブルを使用することができる。よって、複数の変換関数、変換テーブルを使用することがないから、メモリー、ＣＰＵ等の計算リソースを効率的に使用することができる。
【００９１】
演算部１３０は、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂに電気的に接続されており、第１の受光部１２０ａ、第２の受光部１２０ｂの受光結果に基づいて対象物１０の位置情報を演算する。また、演算部１３０は、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂに電気的に接続されており、第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂの発光量を制御することができる。
【００９２】
処理装置２００は、演算部１３０及び画像投射装置３００に電気的に接続されており、対象物１０の位置情報に基づいて、描画処理を行ったり、カーソル移動処理を行ったりすることができる。また、表示面に投射されたアイコンを選択・実行するアプリケーション（例えばファイラー等）において、ユーザーの意図するアイコンを適切に選択・実行することができる。また、処理装置２００は、対象物１０のＸ座標情報及びＹ座標情報を用いて、コマンド処理として、描画コマンドの決定及び実行の少なくとも一方のコマンド処理を行ってもよい。
これにより、上述してきたように、文字や図形の描画処理を実行することが可能となる。具体的には例えば、電子黒板等の装置において実行されることが想定される。
【００９３】
なお、本実施形態の表示装置は、図１１に示す投写型表示装置には限定されず、各種の電子機器に搭載される様々な表示装置に適用できる。また本実施形態の光学式検出装置１００を適用できる電子機器としては、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、携帯情報端末、或いは銀行の端末などの様々な機器を想定できる。この電子機器は、例えば画像を表示する表示部（表示装置）や、情報を入力するための入力部や、入力された情報等に基づいて各種の処理を行う処理部などを含むことができる。
【００９４】
（光学式検出方法）
図１２は、本実施形態の光学式検出装置１００に係る光学式検出方法のフローチャートの一例である。始めに第１の照射部１１０ａ、第２の照射部１１０ｂより面状領域（表示面）２０に沿った第１の検出領域３０ａ、第２の検出領域３０ｂに照射光ＬＴを照射する（ステップＳ１）。
【００９５】
そして、第１の受光部１２０ａが反射光ＬＲを受光した場合は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、第１の検出領域３０ａにて照射光ＬＴが対象物１０に反射することによる反射光ＬＲに基づいて対象物１０の位置情報を演算する（ステップＳ３）。そして、位置情報に基づいてコマンド処理を実行する。
【００９６】
第１の受光部１２０ａが反射光ＬＲを受光しなかった場合であって（ステップＳ２：ＮＯ）、第２の受光部１２０ｂが反射光ＬＲを受光した場合は（ステップＳ４：ＹＥＳ）、第２の検出領域３０ｂにて照射光ＬＴが対象物１０に反射することによる反射光ＬＲに基づいて対象物１０の位置情報を演算する（ステップＳ５）。そして、位置情報に基づいてホバリング処理を実行する。
【００９７】
第１の受光部１２０ａが反射光ＬＲを受光しなかった場合であって（ステップＳ２：ＮＯ）、第２の受光部１２０ｂが反射光ＬＲを受光しなかった場合は（ステップＳ４：ＮＯ）、処理を行わない。
【００９８】
このような操作を行うことにより、対象物１０のＺ位置情報を用いて、コマンド処理（確定機能）とホバリング処理（浮遊機能）とを切り替えることが可能になる。よって、上述したような描画処理やアイコンの選択・実行処理等をスムーズに行うことが可能となり、ユーザーにとって使いやすいインターフェースを実現することができる。
【００９９】
以上のように実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、光学式検出装置、表示装置及び電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０…対象物、２０…面状領域（表示面）、３０ａ，３０ｂ…第１の検出領域，第２の検出領域、１００…光学式検出装置、１１０（１１０ａ、１１０ｂ）…照射部（第１の照射部、第２の照射部）、１２０ａ，１２０ｂ…第１の受光部，第２の受光部、１３０…演算部、２００…処理装置、１１１ａ，１１１ｂ…第１の光源部，第２の光源部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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